Cascade, т. е. оператор создания наших базовых отношений выглядит следующим образом:
Create table Родительское отношение
Primary_key
Integer
not Null
primary key (Primary_key)
Create tableДочернее отношение
Foreign_key
Integer
Null
foreign key (Foreign_key) referencesРодительское отношение (Primary_key)
on update Cascade
on delete Cascade
Тогда что же произойдет с отношением дочерним при обновлении родительского отношения указанным выше образом? Оно примет следующий вид:
Дочернее отношение
Таким образом, действительно, правило Cascade обеспечивает каскадное обновление всех кортежей дочернего отношения в ответ на обновления отношения родительского.
3. Set Null, или правило присвоения Null-значений. Если же мы в операторе создания нашего базового отношения при объявлении внешних ключей применяем правило поддержания ссылочной целостности Set Null, то обновление ключа родительского отношения или удаление кортежа из родительского отношения влечет за собой автоматическое присвоение Null-значений тем атрибутам внешнего ключа дочернего отношения, который Null-значения допускают. Следовательно, правило применимо, если такие атрибуты имеются.
Рассмотрим пример, который мы уже использовали ранее. Пусть нам даны два базовых отношения:
«Родительское отношение»
Дочернее отношение
Как можно заметить, атрибуты дочернего отношения допускают Null-значения, следовательно, правило Set Null в данном конкретном случае применимо.
Допустим теперь, что из родительского отношения был удален кортеж (…, 1), а кортеж (…, 2) обновлен, как и в предыдущем примере. Таким образом, родительское отношение принимает следующий вид:
Родительское отношение
Тогда с учетом того, что при объявлении внешних ключей дочернего отношения нами применялось правило поддержания ссылочной целостности Set Null, дочернее отношение примет следующий вид:
Дочернее отношение
На кортеж (…, 1) не ссылался ни один ключ дочернего отношения, поэтому его удаление не влечет за собой никаких последствий.
Сам оператор создания базового отношения с использованием правила Set Null при объявлении внешних ключей отношения выглядит следующим образом:
Create table Родительское отношение
Primary_key
Integer
not Null
primary key (Primary_key)
Create table Дочернее отношение
Foreign_key
Integer
Null
foreign key (Foreign_key) references Родительское отношение (Primary_key)
on update Set Null
on delete Set Null
Итак, мы видим, что наличие трех различных правил поддержания ссылочной целостности обеспечивают то, что во фразах on update и on delete функции могут быть разными.
Необходимо помнить и понимать, что вставка кортежей в дочернее отношение или обновление значений ключа дочерних отношений не будут выполнены, если это будет приводить к нарушению ссылочной целостности, т. е. к появлению так называемых висящих кортежей. Удаление же кортежей из дочернего отношения ни при каких условиях не может привести к нарушению ссылочной целостности.
Интересно, что дочернее отношение одновременно может выступать и родительским со своими правилами поддержания ссылочной целостности, если внешние ключи других базовых отношений ссылаются на какие-то его атрибуты, как на первичные ключи.
Если у программистов возникает желание обеспечить выполнение ссылочной целостности какими-то отличными от приведенных стандартных правил, то процедурная поддержка таких нестандартных правил поддержания ссылочной целостности обеспечивается с помощью так называемых триггеров. К сожалению, подробное рассмотрение этого понятия не сходит в наш курс лекций.
5. Понятие индексов
Создание ключей в базовых отношениях автоматически связано с созданием индексов.
Дадим определение понятия индекса.
Индекс – это системная структура данных, в которой размещается обязательно упорядоченный перечень значений какого-либо ключа со ссылками на те кортежи отношения, в которых эти значения встречаются.
Индексы в системах управления базами данных бывают двух видов:
1) простые.
Простой индекс берется для подсхемы схемы базового отношения из одного атрибута;
2) составные.
Соответственно составной индекс – это индекс для подсхемы, состоящей из нескольких атрибутов.
Но, кроме деления на простые и составные индексы, в системах управления базами данных существует деление индексов на уникальные и неуникальные. Итак:
1) уникальные индексы – это индексы, ссылающиеся не более чем на один атрибут.
Уникальные индексы, как правило, соответствуют первичному ключу отношения;
2) неуникальные индексы – это индексы, могущие соответствовать нескольким атрибутам одновременно.
Неуникальные ключи, в свою очередь, чаще всего соответствуют внешним ключам отношения.
Рассмотрим пример, иллюстрирующий деление индексов на уникальные и неуникальные, т. е. рассмотрим следующие отношения, заданные таблицами:
Здесь соответственно Primary key – первичный ключ отношения, Foreign key – внешний ключ. Понятно, что в этих отношениях, индекс атрибута Primary key – уникальный, так как он соответствует первичному ключу, т. е. одному атрибуту, а индекс атрибута Foreign key – неуникальный, ведь он соответствует ключам внешним. И его значение «20» соответствует одновременно первой и третьей строкам таблицы-отношения.
Но иногда индексы могут создаваться без отношения к ключам. Это делается в системах управления базами данных для поддержки производительности операций сортировки и поиска.
Например, дихотомический поиск значения индекса в кортежах будет реализован в системах управления базами данных за двадцать итераций. Откуда получены эти сведения? Они были получены путем несложных вычислений, т. е. следующим образом:
106 = (103)2 = 220;
Создаются индексы в системах управления базами данных при помощи уже известного нам оператора Create, но только с добавлением ключевого слова index. Выглядит такой оператор следующим образом:
Create indexимя индекса
Onимя базового отношения (имя атрибута,..);
Здесь мы видим знакомый нам металингвистический символ «,..», обозначающий возможность повтора аргумента через запятую, т. е. в этом операторе может быть создан индекс, соответствующий нескольким атрибутам.
Если требуется объявить уникальный индекс, перед словом index добавляют ключевое слово unique, и тогда весь оператор создания в базовом отношении индекса принимает следующий вид:
Create unique indexимя индекса
Onимя базового отношения (имя атрибута);
Тогда в самом общем виде, если вспомнить правило обозначения необязательных элементов (металингвистический символ []), оператор создания индекса в базовом отношении будет выглядеть следующим образом:
Create [unique] indexимя индекса
Onимя базового отношения (имя атрибута,..);
Если требуется удалить из базового отношения уже имеющийся индекс, используют оператор Drop, также уже известный нам:
Drop index {имя базового отношения. Имя индекса},.. ;
Почему здесь используется уточненное имя индекса «имя базового отношения. Имя индекса»? В операторе удаления индекса всегда используется его уточненное имя, потому что имя индекса должно быть уникальным в пределах одного отношения, но не больше.
6. Модификация базовых отношений
Для успешной и продуктивной работы с различными базовыми отношениями очень часто разработчикам необходимо каким-либо образом модифицировать это базовые отношения.
Какие основные необходимые варианты модификации встречаются чаще всего в практике проектирования баз данных? Перечислим их:
1) вставка кортежей.
Очень часто нужно в уже сформированное базовое отношение вставить новые кортежи;
2) обновление значений атрибутов.
А необходимость этой модификации в практике программирования встречается еще чаще, чем предыдущая, ведь при поступлении новой информации об аргументах вашей базы данных неминуемо придется какую-то старую информацию обновлять;
3) удаление кортежей.
И с примерно равной вероятностью возникает необходимость удалить из базового отношения те кортежи, присутствие которых в вашей базе данных более не требуется в силу новой поступившей информации.
Итак, мы обозначили основные моменты модификации базовых отношений. Как же можно достичь каждой из поставленных целей? В системах управления базами данных чаще всего существуют встроенные, базовые операторы модификации отношений. Дадим их описание в записи на псевдокоде:
1) оператор вставки в базовое отношение новых кортежей. Это оператор Insert. Выглядит он следующим образом:
Insert intoимя базового отношения (имя атрибута,..)
Values (значение атрибута,..);
Металингвистический символ «,..», поставленный после имени атрибута и значения атрибута, говорит нам, что этот оператор допускает одновременное добавление нескольких атрибутов в базовое отношение. В этом случае необходимо имена атрибутов и значения атрибутов перечислять через запятую в согласованном порядке.
Ключевое слово into в сочетании с общим названием оператора Insert означает «вставить в» и показывает, в какое отношение необходимо вставить указанные в скобках атрибуты.